L'expansion rapide des appareils IoT, ainsi que leur capacité de calcul croissante, a entraîné des quantités massives de données. Et à mesure que les réseaux 5G augmentent le nombre d'appareils mobiles connectés, les volumes de données continueront d'augmenter.
La promesse du cloud et de l'IA dans le passé était qu'ils automatiseraient et accéléreraient l'innovation en générant des informations exploitables à partir des données.
Cependant, les capacités des réseaux et des infrastructures ont été dépassées par la quantité et la complexité extraordinaires des données fournies par les appareils connectés. Les difficultés de bande passante et de latence se développent lorsque toutes les données de l'appareil sont transmises à un centre de données centralisé ou au cloud.
L'edge computing est plus efficace puisque les données sont traitées et analysées plus près du point d'origine. La latence est considérablement réduite puisque les données ne sont pas transportées sur un réseau vers un cloud ou un centre de données pour être traitées.
Cet article expliquera comment fonctionne l'Edge computing, pourquoi il est essentiel et fournira diverses instances d'Edge computing avec des avantages et des inconvénients.
Qu'est-ce que l'informatique Edge ?
Edge computing est une plate-forme informatique distribuée qui rapproche les applications d'entreprise des sources de données telles que les appareils IoT ou les serveurs périphériques locaux. Cette proximité des données à leur source peut offrir des avantages commerciaux importants tels que des informations plus rapides, des temps de réaction plus rapides et une disponibilité accrue de la bande passante.
Dans sa forme la plus élémentaire, l'informatique de périphérie rapproche le traitement et le stockage des données des appareils qui collectent les données, plutôt que de s'appuyer sur un emplacement central qui peut se trouver à des milliers de kilomètres.
Ceci est fait pour garantir que les données, en particulier les données en temps réel, ne sont pas soumises à des problèmes de latence qui pourraient nuire aux performances des applications. De plus, en effectuant le traitement localement, les entreprises peuvent économiser de l'argent en réduisant la quantité de données qui doivent être envoyées vers un emplacement centralisé ou basé sur le cloud.
Envisagez des appareils qui surveillent l'équipement industriel dans une usine ou une caméra vidéo connectée à Internet qui diffuse des vidéos en direct d'un bureau éloigné. Alors qu'un seul appareil produisant des données peut facilement déplacer des données sur un réseau, des problèmes surviennent lorsque le nombre d'appareils transmettant des données en même temps augmente.
Multipliez une seule caméra vidéo en direct par des centaines ou des milliers d'unités. Non seulement le retard dégraderait la qualité, mais les frais de bande passante pourraient devenir prohibitifs.
Bon nombre de ces systèmes bénéficient de matériel et de services informatiques de pointe, qui fournissent une source locale de traitement et de stockage. Par exemple, une passerelle Edge peut traiter les données d'un périphérique Edge, puis transmettre uniquement les données pertinentes vers le cloud. Dans le cas d'une application en temps réel, il peut également renvoyer des données à l'appareil périphérique.
Comment fonctionne l'Edge Computing ?
L'architecture physique de la périphérie est complexe, mais le concept de base est que les appareils clients se connectent à un module de périphérie à proximité pour un traitement plus rapide et des opérations plus fluides. Les capteurs IoT, l'ordinateur d'un employé, son smartphone le plus récent, les caméras de sécurité ou même le four à micro-ondes connecté à Internet de la salle de repos du lieu de travail sont des exemples d'appareils de pointe.
Un robot mobile autonome, tel qu'un bras de robot dans une usine automobile, peut être utilisé comme dispositif périphérique dans un contexte industriel. Il pourrait s'agir d'une technologie chirurgicale haut de gamme qui permet aux chirurgiens d'effectuer des interventions chirurgicales à partir d'endroits éloignés dans le domaine des soins de santé. Au sein d'une infrastructure informatique de périphérie, les passerelles de périphérie sont considérées comme des périphériques de périphérie.
Les modules peuvent être appelés serveurs de périphérie ou passerelles de périphérie, selon la terminologie utilisée. Alors que les fournisseurs de services installeront plusieurs passerelles ou serveurs de périphérie pour activer un réseau de périphérie (Verizon, par exemple, pour son réseau 5G), les organisations ayant l'intention de mettre en œuvre un réseau de périphérie privé devront également envisager cet équipement.
Dans une configuration normale, les données sont créées sur le PC d'un utilisateur ou sur toute autre application cliente. Elles sont ensuite transférées au serveur via des canaux tels qu'Internet, intranet, LAN, etc., où les données sont stockées et traitées. Il s'agit toujours d'une approche éprouvée de l'informatique client-serveur.
L'idée derrière l'edge computing est simple : au lieu de rapprocher les données du centre de données, le centre de données est déplacé plus près des données. Les moyens de stockage et de traitement du datacenter sont situés au plus près de la source des données (de préférence dans la même zone).
Pourquoi l'Edge Computing est-il important ?
Une grande partie de l'informatique d'aujourd'hui se déroule à la périphérie, dans des endroits comme les hôpitaux, les usines et les magasins de détail, traitant les données les plus sensibles et alimentant les appareils critiques qui doivent fonctionner de manière cohérente et sûre.
Ces emplacements nécessitent des solutions à faible latence qui ne nécessitent pas de connexion réseau. Le potentiel d'Edge à perturber une entreprise dans tous les secteurs et fonctions, de l'engagement client et du marketing aux opérations de fabrication et de back-office, est ce qui le rend si intrigant. Dans ces situations, la périphérie permet des processus métier proactifs et adaptables, souvent en temps réel, ce qui se traduit par des expériences utilisateur nouvelles et améliorées.
Les entreprises peuvent utiliser Edge pour faire entrer le monde numérique dans le monde réel. Améliorer les expériences de vente au détail en apportant des données Web et des analyses dans les établissements physiques. Créer des méthodes dans lesquelles les employés peuvent être formés et des scénarios dans lesquels des robots peuvent enseigner aux travailleurs.
Créer des paramètres intelligents qui donnent la priorité à notre sécurité et à notre confort. L'Edge Computing, qui permet aux entreprises d'exploiter des applications avec les plus hauts niveaux de fiabilité, en temps réel et avec des besoins en données immédiatement sur site, est similaire à tous ces cas. Enfin, cela permet aux entreprises d'innover plus rapidement, de lancer plus rapidement de nouveaux biens et services et de créer de nouvelles sources de revenus.
Informatique de pointe et IA/ML
En mettant l'accent sur la collecte de données et le traitement en temps réel, l'informatique de pointe peut contribuer au succès des applications intelligentes gourmandes en données. Les opérations d'intelligence artificielle/apprentissage automatique (IA/ML), telles que les algorithmes de reconnaissance d'images, peuvent être menées plus efficacement plus près de la source de données, éliminant ainsi le besoin de transporter de vastes volumes de données vers un centre de données centralisé.
Ces applications combinent un grand nombre de points de données pour obtenir des informations de plus grande valeur qui peuvent aider les entreprises à prendre de meilleures décisions. Cette fonctionnalité peut faciliter diverses interactions avec l'entreprise, notamment le service client, la maintenance préventive, la protection contre la fraude, la prise de décision clinique, etc.
Les organisations peuvent utiliser la gestion des décisions et les approches d'inférence IA/ML pour filtrer, analyser, qualifier et combiner des points de données afin d'obtenir des informations d'ordre supérieur en considérant chaque point de données entrant comme un événement.
Les applications gourmandes en données peuvent être divisées en phases, chacune d'entre elles étant exécutée à un endroit distinct de l'environnement informatique. Lorsque les données sont collectées, prétraitées et transférées, la technologie de pointe entre en action.
Les données sont ensuite enregistrées, converties et utilisées pour la formation de modèles d'apprentissage automatique après avoir traversé les étapes d'ingénierie et d'analyse, qui sont généralement effectuées dans un environnement de cloud public ou privé. Ensuite, il est renvoyé à la périphérie pour l'étape d'inférence d'exécution, qui sert et surveille le machine learning .
Pour répondre à ces nombreux objectifs et offrir une connectivité entre ces phases distinctes, une infrastructure flexible, adaptative et élastique et une plate-forme de développement d'applications sont nécessaires.
La flexibilité de provisionner de manière optimale les charges de travail de capture de données et d'inférence intelligente à la périphérie d'un environnement, les charges de travail de traitement de données et de formation gourmandes en ressources dans les environnements cloud, ainsi que les événements commerciaux et les systèmes de gestion des informations proches des utilisateurs professionnels, est fournie par un cloud hybride. approche, qui offre une expérience cohérente sur les clouds publics et privés.
Edge computing est un élément crucial du concept de cloud hybride, qui vise à fournir une expérience d'application et d'exploitation cohérente.
Cas d'utilisation de l'informatique de périphérie
L'informatique de périphérie est utilisée dans de nombreuses technologies que nous utilisons aujourd'hui pour le plaisir et les affaires, des systèmes de diffusion de contenu et de la technologie intelligente aux jeux, à la 5G et à la maintenance prédictive. Les services de diffusion de musique et de vidéo, par exemple, mettent fréquemment en cache les données pour réduire la latence et offrir une plus grande flexibilité du réseau en réponse aux besoins du trafic des utilisateurs.
L'informatique de périphérie permet aux fabricants de surveiller de plus près leurs opérations. L'informatique de pointe permet aux entreprises de surveiller attentivement l'efficacité des équipements et des lignes de fabrication et, dans certaines situations, de prévoir les pannes avant qu'elles ne surviennent, réduisant ainsi les coûts d'indisponibilité.
L'informatique de pointe est également utilisée dans les soins de santé pour mieux soigner les patients, offrant aux médecins un aperçu en temps réel de leur santé sans avoir à soumettre leurs données à une base de données tierce pour traitement. Les sociétés pétrolières et gazières peuvent garder un œil sur leurs actifs et éviter des difficultés coûteuses ailleurs.
Les technologies informatiques de pointe sont également utilisées dans la création de maisons intelligentes. De plus en plus de gadgets, notamment les assistants vocaux, doivent se connecter et analyser des données dans un réseau confiné. Amazon Alexa et Google Assistant prendraient beaucoup plus de temps pour trouver des réponses aux consommateurs s'ils n'avaient pas accès à une puissance de calcul décentralisée.
Un autre exemple typique d'edge computing est l'automobile connectée. Des ordinateurs sont installés sur les autobus et les chemins de fer pour suivre le mouvement des passagers et la prestation des services. Grâce à la technologie embarquée dans leurs véhicules, les chauffeurs-livreurs peuvent déterminer les itinéraires les plus efficaces. Lors de l'utilisation d'une stratégie informatique de pointe, chaque véhicule fonctionne sur la même plate-forme standardisée que le reste de la flotte, améliorant la fiabilité du service et assurant la sécurité des données à tous les niveaux.
Un autre exemple d'informatique de pointe est celui des voitures autonomes, qui gèrent une grande quantité de données en temps réel dans un environnement où la connectivité peut être intermittente. Véhicules autonomes, comme les automobiles autonomes, analysent les données des capteurs à bord du véhicule pour réduire la latence due au volume de données. Ils peuvent cependant se connecter à un emplacement central pour les mises à niveau logicielles par liaison radio.
L'informatique de périphérie contribue également à la disponibilité continue des services Internet populaires. Les réseaux de diffusion de contenu (CDN) placent des serveurs de données à proximité des emplacements des clients, permettant aux sites Web occupés de se charger rapidement et permettant des services de streaming vidéo rapides.
Avantages
- L'informatique de périphérie peut se traduire par des services moins chers, plus rapides et plus fiables. L'informatique de périphérie offre une expérience plus rapide et plus cohérente aux consommateurs. Edge implique des applications à faible latence et hautement disponibles avec une surveillance en temps réel pour les entreprises et les fournisseurs de services.
- L'informatique de périphérie peut réduire les coûts de réseau, éviter les limites de bande passante, raccourcir les temps de transmission, éliminer les pannes de service et vous donner plus de contrôle sur le transfert de données sensibles. Les temps de chargement sont réduits et les services en ligne sont rapprochés des utilisateurs, permettant à la fois une mise en cache dynamique et statique.
- L'informatique en périphérie profite aux applications qui bénéficient d'un temps de réaction plus rapide, comme la réalité augmentée et la réalité virtuelle.
- La capacité d'effectuer des analyses et une agrégation de données volumineuses sur site, qui permet une prise de décision en temps quasi réel, est un autre avantage de l'informatique de pointe. En gardant toute cette puissance de traitement au niveau local, l'informatique de périphérie réduit encore le risque d'exposition de données sensibles, permettant aux entreprises d'appliquer des normes de sécurité et de se conformer aux règles réglementaires.
- La fiabilité et les économies de coûts associées à l'informatique de pointe profitent aux entreprises clientes. Les sites régionaux peuvent continuer à fonctionner indépendamment d'un site principal en conservant la puissance de traitement locale, même si le site principal tombe en panne pour une raison quelconque. En maintenant la capacité de traitement de calcul plus près de sa source, le coût du paiement de la bande passante pour transporter les données entre les sites centraux et régionaux est considérablement réduit.
- Une plate-forme périphérique peut contribuer à l'uniformité des opérations et du développement d'applications. Contrairement à un centre de données, il doit offrir une interopérabilité pour répondre à une plus grande diversité d'environnements matériels et logiciels. Dans un écosystème ouvert, une bonne approche edge permet également aux produits de nombreux fournisseurs de fonctionner ensemble.
Inconvénients
- L'Edge Computing étend la surface d'attaque globale d'un réseau. Les cyberattaques peuvent utiliser des périphériques périphériques comme point d'entrée, permettant à un attaquant d'injecter des logiciels malveillants et d'infecter le réseau.
- Malheureusement, la mise en place d'une sécurité efficace dans un contexte distribué est un défi. La majorité du traitement des données s'effectue en dehors du champ de vision direct de l'équipe de sécurité et du serveur central. Lorsque l'entreprise ajoute un nouvel équipement, la surface d'attaque s'agrandit également.
- Le coût de l'informatique de périphérie est un autre problème majeur. La mise en place de l'infrastructure est coûteuse et compliquée à moins qu'une entreprise ne travaille avec un partenaire périphérique local. Les dépenses d'entretien sont souvent coûteuses puisque l'équipe doit maintenir de nombreux appareils en excellent état de fonctionnement à divers endroits.
Défis
- Il peut être plus difficile d'étendre les serveurs périphériques à un certain nombre de sites minuscules que d'ajouter la même capacité à un seul centre de données central. Les sites physiques ont plus de frais généraux, ce qui peut être difficile à gérer pour les petites entreprises.
- Les installations informatiques Edge sont généralement situées dans des endroits éloignés avec peu ou pas de connaissances technologiques à portée de main. Si quelque chose ne va pas sur place, vous aurez besoin d'une infrastructure qui peut être réparée rapidement par une main-d'œuvre locale non technique, puis contrôlée de manière centralisée par un petit groupe de professionnels.
- Pour faciliter la gestion et permettre un dépannage plus rapide, les procédures de gestion de site doivent être hautement reproductibles sur tous les sites informatiques de pointe. Lorsque le logiciel est mis en œuvre différemment à chaque emplacement, des problèmes se développent.
- Les emplacements périphériques sont souvent moins sécurisés que les sites principaux en termes de sécurité physique. Une approche marginale doit tenir compte de la possibilité d'événements malveillants ou non intentionnels.
Conclusion
Étant donné que l'Internet des objets et l'informatique de pointe en sont encore à leurs balbutiements, leur plein potentiel est encore loin d'être atteint. Simultanément, ils accélèrent le changement numérique dans une variété d'industries, tout en modifiant la vie quotidienne des gens partout dans le monde.
D'ici 2025, les experts s'attendent à ce que 75 % du traitement des données ait lieu en dehors d'un centre de données ou d'un cloud typique. Prenez une longueur d'avance avec l'informatique de pointe pour découvrir de nouvelles possibilités commerciales, améliorer l'efficacité opérationnelle et offrir des expériences client cohérentes.
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